苯与甲苯的鉴别

苯系物的测定

苯系物是指一类化学物质，如苯、甲苯、二甲苯、乙苯等。这些化学物质常常存在于油漆、溶剂、塑料、化妆品等日常用品中。当这些化学物质处于高浓度的环境中，会对人体产生危害，比如损害神经系统和造成癌症等。为保障人们的健康，需要对环境中的苯系物进行检测和测量。

苯系物的检测主要有两种方法：直接法和间接法。

直接法是指直接对样品进行测量。一般情况下，样品是液体或气体。液体样品常常使用色团法或气相色谱法进行检测；气体样品常常使用气相色谱法进行检测。其中，气相色谱法是最常用的一种方法，它具有分离精度高、分析灵敏度高、检出限低等优点。

间接法是指先对样品进行预处理，再进行测量。预处理方法分为以下几种：吸附、萃取、氧化还原、化学反应、分离纯化等。其中，萃取方法较常用。萃取方法是指把样品和特定的溶剂相混合，使溶剂中的有机物从样品中萃取出来。

苯系物的测量要求准确、精确。对于空气中的苯系物，要注意采集样品时空气中的湿度、温度、风向等因素，以免影响测量结果。对于液态样品，要避免样品污染和挥发。对于固态样品，要注意样品的大小、摩擦力和重量等因素。

在以苯系物为主要成分的日常用品如涂料、塑料、胶水、清洗用品等生产过程中，要加强控制，尽量减少苯系物的排放。同时，还需建立科学的苯系物调查和监测体系，定期对工作场所、居民区等地区中空气和水体中苯系物的含量进行监测，及早发现问题，及时采取相应的措施，以保护人们的生命安全和健康。

芳香烃知识点

性质 苯 苯的同系物

代表物

结构简式

物理性质

化学

性质 氧化 与溴水

高锰酸钾

取

代

与浓硝酸

注意事项：

与液溴

注意事项

加成

与氢气 1．下列关于苯的说法中，正确的是( )

A．苯的分子式为C6H6，它不能使KMnO4酸性溶液退色，属于饱和烃

B．从苯的凯库勒式 (右图 )看，苯分子中含有碳碳双键，应属于烯烃

C．在催化剂作用下，苯与液溴反应生成溴苯，发生了加成反应

D．苯分子为平面正六边形结构，6个碳原子之间的价键完全相同

2．下列物质一定属于苯的同系物的是(

)

3．下列说法中，正确的是( )

A．芳香烃的分子通式是CnH2n－6(n≥6)

B．苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类物质

C．苯和甲苯都不能使KMnO4酸性溶液退色

D．苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应

4．下列事实中，能说明苯与一般烯烃在性质上有很大差别的是( )

A．苯不与溴水发生加成反应

B．苯不能被KMnO4酸性溶液氧化

C．1 mol 苯能与3 mol H2发生加成反应

D．苯燃烧能够产生黑烟

5．在苯的同系物中加入少量KMnO4酸性溶液，振荡后褪色，正确的解释为( )

A．苯的同系物分子中的碳原子数比苯分子中的碳原子数多

B．苯环受侧链影响易被氧化

C．侧链受苯环影响易被氧化

D．由于苯环和侧链的相互影响均易被氧化

6．能说明苯分子的平面正六边形结构中，碳原子间不是单键与双键交替的事实是( )

A．苯的二元取代物无同分异构体

B．苯的邻位二元取代物只有一种

C．苯的间位二元取代物只有一种

D．苯的对位二元取代物只有一种

7．用一种试剂可将三种无色液体CCl4、苯、甲苯鉴别出来，该试剂是( )

A．硫酸溶液 B．水 C．溴水 D．KMnO4酸性溶液 8．在①丙烯②乙烯③苯④甲苯四种有机化合物中，分子内所有原子均在同一平面的是( )

下图是板式塔的简略图：

表1 苯和甲苯的物理性质

项目 分子式 分子量M 沸点（℃） 临界温度tC（℃） 临界压强PC（kPa）

苯A C6H6 78.11 80.1 288.5 6833.4

甲苯B C6H5—CH3 92.13 110.6 318.57 4107.7

表2 苯和甲苯的饱和蒸汽压

温度C0 80.1 85 90 95 100 105 110.6

0AP,kPa 101.33 116.9 135.5 155.7 179.2 204.2 240.0 0BP，kPa 40.0 46.0 54.0 63.3 74.3

86.0

表3 常温下苯—甲苯气液平衡数据（[2]：8P例1—1附表2）

温度C0 80.1 85 90 95 100

105

液相中苯的摩尔分率 1.000 0.780 0.581 0.412 0.258 0.130

汽相中苯的摩尔分率 1.000 0.900 0.777 0.630 0.456 0.262

表4 纯组分的表面张力([1]：378P附录图7)

温度 80 90 100 110 120 苯，mN/m

甲苯，Mn/m 21.2

21.7 20

20.6 18.8

19.5 17.5

18.4 16.2

17.3

表5 组分的液相密度([1]：382P附录图8)

温度(℃) 80 90 100 110 120

苯,kg/3m 814 805 791 778 763

甲苯,kg/3m 809 801 791 780 768

表6 液体粘度µL（[1]：365P）

温度(℃) 80 90 100 110 120

苯（mPa.s） 0.308 0.279 0.255 0.233 0.215

甲苯（mPa.s） 0.311 0.286 0.264 0.254 0.228

表7常压下苯——甲苯的气液平衡数据

温度t

℃ 液相中苯的摩尔分率

x 气相中苯的摩尔分率

齐 齐 哈 尔 大 学

化工原理课程设计

题 目 苯—甲苯精馏

学 院 食品与生物工程学院

专业班级 食工145

学生姓名 鲁 聿

指导教师 佟 白

成 绩

2016 年 11 月 23 日摘 要

本次课程设计是利用板式精馏塔分离苯-甲苯，采取连续精馏已得到纯度较高的馏出物，根据已给出的设计条件，我们操作条件选取了泡点进料，操作压力选为4Kpa，具体设备选取筛板塔，筛板塔具有结构简单，造价低，效率高等优点，但易堵塞，不宜处理粘性大、脏的和带固体粒子的料液。设计过程中根据要求对精馏塔的结构尺寸进行了准确计算和相关流体力学校核，以及接管尺寸的计算，绘制出了装配图。

工业上对塔设备的主要要求: (１) 气(汽)、液处理量大，即生产能力大时，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。(２) 操作稳定，弹性大，即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。(３)

流体流动的阻力小，即流体流经塔设备的压力降小，这将大大节省动力消耗，从而降低操作费用。对于减压精馏操作，过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。(４) 结构简单，材料耗用量小，制造和安装容易。(５) 耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。(６) 塔内的滞留量要小。

实际上,任何塔设备都难以满足上述要求,因此,设计者应根据塔型特点,物系性质,生产工艺条件,操作方式,设备投资.操作与维修费用等技术经济评价以及设计经验等因素,依矛盾的主次,综合考虑,选择适宜的塔型。

关键词：苯 甲苯 分离过程：精馏塔

Abstract